1、课程名称：风电机组安装与调试任务一 发电机的技术指标及常见检验内容职业教育机电一体化教学资源库南京工业职业技术学院1项目3任务一风电机组发电机部分的检测2【知识点】1. 风电机组用发电机的型号、技术指标2. 风电机组用发电机的常见检验项目【技能点】1. 识别风电机组发电机型号及参数2. 检验发电机参数发电机的技术指标及常见检验内容项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容3【知识点1-1 发电机的分类】 风力发电机组按照发电机来进行分类，可分为两大类：异步型和同步型，其中异步型还可划分为笼型单速异步发电机、笼型双速变极异步发电机、绕线式双馈异步发电机，同步型还可分为电励
2、磁同步发电机、永磁同步发电机。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容4【知识点1-2 发电机的结构及工作原理】 发电机通常由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件组成.项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容5【知识点1-2 发电机的结构及工作原理】 发电机的基本原理：通过轴承、机座及端盖将发电机的定子、转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使定子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端引出，接在回路中，便产生了电流。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常
3、见检验内容6【知识点1-2 发电机的结构及工作原理】 双馈异步发电机的运行特点： 连续变速运行，风能转换率高； 部分功率转换，变流器成本相对较低； 电能质量好（输出功率平滑，功率因数高）； 并网简单，无冲击电流； 降低桨距控制的动态响应要求； 改善作用于风轮桨叶上机械应力状况； 双向变流器结构和控制较复杂； 电刷与滑环间存在机械磨损。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容7【知识点1-2 发电机的结构及工作原理】 (a)定子铁芯 (b)定子绕组 (c)发电机转子 同步发电机的结构同步发电机系统项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容8【知识
4、点1-2 发电机的结构及工作原理】 永磁直驱同步发电机系统的特点 永磁发电机具有最高的运行效率。 永磁发电机的励磁不可调，导致其感应电动势随转速和负载变化。采用可控PWM整流或不控整流后接DC/DC变换，可维持直流母线电压基本恒定，同时可控制发电及电磁转矩以调节风轮转速。 在电网侧采用PWM逆变器输出恒定频率和电压的三相交流电，对电网波动的适应极好 永磁发电机和全容量全控变流器成本高。 永磁发电机存在定位转矩，给机组启动造成困难 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容9【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 1风力发电机组用发电机的形式和基本参数 发电机多为三
5、相交流同步发电机，其外壳防护等级不低于IP54（见GB/T 4942.1）。 发电机的冷却方法为IC 0840（见GB/T 1993）。 发电机按下列额定功率(KW)分档：0.1，0.2，0.3，0.5，1.0，2.0，3.0，5.0，7.5，10，15，20。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容10【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 发电机的基本结构及安装形式为IMB3、IMB30、IMB5（见GB/T 997），也可根据需要制成其他安装型式。 发电机的基本结构及安装形式为IMB3、IMB30、IMB5（见GB/T 997），也可根据需要制成其他安装
6、型式。发电机的定额是以连续工作制(S1)为基准的连续定额。发电机额定功率与额定转速、额定电压的对应关系按表3-1规定。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容11【知识点1-2 发电机的结构及工作原理】 发电机适用场合发电机适用场合 笼型异步发电机成本低，可靠性高，在定速和变速全功率变换风力发电系统中将继续扮演重要角色。 双馈异步发电机系统具有最高的性价比，特别适合于变速恒频风力发电，将在未来数年内继续成为风电市场上的主流产品。 直驱型同步风力发电机及其变流技术发展迅速，利用新技术有望大幅度减小低速发电机的体积和重量。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技
7、术指标及常见检验内容12【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 表表3-1 3-1 发电机额定功率与额定转速、额定电压的对应关系发电机额定功率与额定转速、额定电压的对应关系额定功率（KW）额定转速(r/min)额定电压（V）额定功率（KW）额定转速(r/min)额定电压（V）0.1400 62028 (14)3.01500115 2300.2400 540 28 425.01500230 (345)0.3400 500 28 427.51500230 (345)0.5360 45042 (28)101500230 3451.0280 45056 115151500345 4602.024
8、0 360115 230201500345 460项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容13【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 2 2技术要求技术要求 （1）在下列海拔、环境温度及外部使用环境条件下发电机应能额定运行。 海拔不超过1000m。 环境空气最高温度随季节而变化，但不超过40C；最低温度为-25C。 当运行地点的海拔和环境空气与上述规定不符时，按GB 755的规定。 最湿月月平均最高相对湿度为90%，同时该月月平均最低温度不高于25C。 （2）发电机额定运行时，其输出交流电压的频率不小于20Hz。 （3）发电机应能承受短路机械强度试验而不发发生损
9、坏及有害变形。试验应在当发电机空载转速为额定转速时进行，在交流侧三相短路，历时3s。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容14【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （4）发电机的工作转速范围为1KW及以下为65%150%额定转速，2KW及以上为65%125%额定转速。 在65%额定转速下，发电机的空载电压应不低于额定电压。 当发电机在额定电压下并输出额定功率时，其转速应不大于105%额定转速。 在最大工作转速下，发电机应能承受输出功率增大至1.5倍额定值的过载运行，历时5min。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容15【知识点
10、1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （5）发电机在连接线符合GB/T 19068.1的规定，直流输出端输出额定功率时，其效率的保证值应符合表3-2的规定。容差为-0.15（1-）。 表表3-2 3-2 发电机额定功率、效率保证值表发电机额定功率、效率保证值表 功率/KW0.10.20.30.51.02.03.05.07.5101520效率/%656870727475767880828486项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容16【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （6）发电机在空载情况下应能承受2倍的额定转速，历时2min，转子结构不发生损坏及有害变形
11、。 （7）在空载条件下，发电机的启动阻力矩应不大于表3-3的规定 表表3-3 3-3 发电机空载启动阻力矩发电机空载启动阻力矩 功率/KW0.10.20.30.512.03.05.07.5101520最大启动阻力矩/（Nm）0.30.350.51.01.52.53.04.56.07.51013项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容17【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （8）发电机采用B级绝缘，当海拔和环境温度符合规定时，发电机定子绕组的温升（电阻法）按80K考核，其数值修约间隔为1.如试验地点的海拔或环境空气温度与规定不同时，温升限值按GB 755的规定
12、。 （9）发电机轴承的允许温度（温度计法）应不超过95C。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容18【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （10）发电机定子绕组绝缘电阻在热状态时和按GB/T 12665所规定的40C交变湿热试验方法进行6周试验后，额定电压不低于1350M。 （11）发电机定子绕组应能承受历时1min的耐电压试验而不发生击穿。试验电压的频率为50Hz，并尽可能为正弦波形。试验电压的有效值对功率小于1KW且额定电压低于100V的发电机为500V加2倍额定电压，其余为1000V加2倍额定电压。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指
13、标及常见检验内容19【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （12）发电机定子绕组应能承受匝间冲击耐电压试验而不击穿，其试验冲击电压峰值按JB/T 9615.2的规定。 （13）发电机的外壳防护试验除应符合GB/T 4942.1的规定为，尚能满足下列要求： 经防尘试验后，轴承无沙尘进入； 经防水试验后，接线盒、轴承及端盖止口部位不应由水进入。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容20【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （14）发电机应能承受-25C的耐低温试验。在试验温度下，轴承润滑脂不得凝固，发电机应能正常启动，发电机的全部零部件及引出线不应有开
14、裂现象。此时，发电机的启动阻力矩不大于常温下2倍的启动阻力矩。 （15）发电机的端盖止口等接合面应涂有防锈油脂或半干性密封胶油。 （16）发电机的表面应喷涂防腐漆，油漆表面干燥完整，无污损、碰坏、裂痕现象。 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容21【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 （17）发电机应制成具有6个出线端。从轴伸端看，发电机的接线盒应置于机座右侧或顶部。2KW及以下的发电机也可制成3个出线端，在不影响防护性能的条件下直接从机壳下部引出。 （18）发电机运行时，从轴伸端看，其旋转方向为顺时针。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标
15、及常见检验内容22【知识点1-3 风电机组用发电机的技术指标】 3 3电磁兼容性电磁兼容性发电机的电磁兼容性应符合GB 755的规定。4. 4. 安全要求安全要求发电机的安全要求应符合GB 17646的规定。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容23 1. 检查项目 机械检查； 定子绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定； 定子绕组在实际冷状态下直流电阻的测定； 耐电压试验； 匝间绝缘试验； 发电机输出功率和额定转速的测定； 空载超速试验； 启动阻力矩的测定。【知识点1-4 风电机组用发电机的常见检验项目】 项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检
16、验内容24【操作指导1-2】 2. 型式试验凡遇下列情况之一者，必须进行型式试验； 经鉴定定型后制造厂第一次试制或小批试生产时； 发电机设计或工艺上的变更足以引起某些特性和参数变化时； 当检查试验结果和以前进行的型式试验结果发生不可容许的偏差时； 成批生产的发电机的定期抽试每年抽试一次。当需要时可再抽试一次。当需要抽试的数量过多时，抽试间隔可适当延长，但至少每两年抽试一次。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容25【操作指导1-2】 3. 发电机的型式试验项目 出厂检查试验的全部项目； 温升试验； 效率的测定； 空载特性曲线的测定； 负载特性曲线的测定； 过负载试验
17、； 短路机械强度试验； 低温试验。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容26【操作指导1-2】 4. 机械检查 发电机的机械检查项目包括以下两项。 转动检查 发电机转动时，应平稳轻快，无机械障碍。 外观检查 检查发电机的装配是否完整正确，发电机表面油漆应干燥、完整、均匀，无污损、碰坏、裂痕等现象。 发电机外壳防护等级试验、40C交变湿热试验可在产品结构定型或当结构和工况及所用材料改变时进行。项目3任务一风电机组发电机部分的检测发电机的技术指标及常见检验内容27【思考题】 1. 简述风电机组用发电机的基本参数？ 2. 风电机组用发电机的技术条件？3. 发电机的检验项目有哪些？
